เครื่องคำนวณขนาดสายไฟ - ขนาด AWG และแรงดันตก | SolarRatio

คำนวณขนาดสายไฟที่ถูกต้อง (AWG) สำหรับระบบโซลาร์ของคุณ ป้อนกระแส ความยาวสาย และแรงดันเพื่อหาขนาดที่แนะนำและแรงดันตก

การกำหนดขนาดสายป้องกันแรงดันตก ความร้อนสูงเกินไป ไฟไหม้ และการชาร์จที่ไม่มีประสิทธิภาพในวงจร DC แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ AWG ที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับกระแส (A) ความยาวขาเดียว (m) แรงดันระบบ และเปอร์เซ็นต์การตกที่ยอมรับได้ (โดยทั่วไป 3 % สำหรับวงจรย่อย 1 % สำหรับเส้นทางตัวควบคุม-แบตเตอรี่) สายขนาดเล็กเกินไประบายพลังงานเป็นความร้อน จำกัดกระแสชาร์จ และอาจหลอมฉนวน เครื่องมือนี้ให้คำแนะนำ AWG ทองแดงที่ตรงตามทั้งความสามารถในการนำกระแสและแรงดันตกภายใต้การลดค่า NEC 690 หรือ มอก. ในประเทศไทยการเดินสายต้องเป็นไปตามมาตรฐาน มอก. และข้อกำหนดการเชื่อมต่อของการไฟฟ้า (PEA/MEA) ซึ่งกำหนดขนาดสายขั้นต่ำและประเภทสายที่ใช้ในสภาพแวดล้อมร้อนชื้นและกลางแจ้ง

วิธีการทำงาน

เครื่องคำนวณใช้กฎของโอห์มกับค่าความต้านทานของทองแดง (10.4 ohm-cmil/ft ที่ 20 °C) เพื่อคำนวณแรงดันตก: Vdrop = 2 × กระแส × ความยาว × ความต้านทาน ความยาวรวมมีความสำคัญเพราะกระแสไหลทั้งสองทาง เปรียบเทียบแรงดันตกกับแรงดันระบบเพื่อให้ได้เปอร์เซ็นต์ หากสูงกว่าเป้าหมาย 3 % เครื่องมือจะเพิ่มขึ้นหนึ่ง AWG ระบบแรงดันสูงกว่านำกระแสน้อยกว่าที่กำลังเท่ากัน — ภาระ 1,000 W ที่ 12V ดึง 83 A (ขั้นต่ำ AWG 2) ที่ 48V เพียง 21 A (AWG 10)

กรณีการใช้งาน

ผู้ติดตั้ง off-grid ลาก AWG 2/0 ทองแดงจากแบงค์ 48V 600 Ah ไปยังอินเวอร์เตอร์ 6,000 W ที่ห่าง 1 ม. ผู้ติดตั้ง PV ที่อยู่อาศัยกำหนดขนาด AWG 10 USE-2 ผู้สร้าง RV ลาก AWG 6 ระหว่างแบงค์ 200 Ah LiFePO4 และอินเวอร์เตอร์ 2,000 W ผู้สร้างเรือใช้สายเดินทะเลชุบดีบุก ช่างติดตั้งในประเทศไทยเลือกสายทองแดงที่มีฉนวนทนความร้อน 90°C ตามมาตรฐาน มอก. เพื่อรองรับอุณหภูมิสูงในพื้นที่ติดตั้งกลางแจ้งและหลังคา

คำถามที่พบบ่อย

แรงดันตกสูงสุดที่ยอมรับได้สำหรับระบบโซลาร์คือเท่าไหร่?

รักษาแรงดันตกให้ต่ำกว่า 3% เพื่อประสิทธิภาพ สำหรับระบบ 12V นั่นคือแรงดันตกสูงสุด 0.36V แรงดันตกที่สูงกว่าสูญเสียพลังงานและอาจทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดปกติหรือดับ

ทำไมการกำหนดขนาดสาย DC จึงแตกต่างจาก AC?

วงจร DC นำกระแสทั้งสองทิศทางผ่านสายบวกและลบแยกกัน ดังนั้นความยาวสายทั้งหมดคือ 2× ระยะทางทางเดียว ระบบ DC ยังทำงานที่แรงดันต่ำกว่าต้องการกระแสสูงกว่าสำหรับพลังงานเดียวกัน จึงต้องใช้สายที่หนากว่า

ฉันควรใช้ขนาดสายใดระหว่างแผงโซลาร์และตัวควบคุมการชาร์จ?

ใช้เครื่องคำนวณขนาดสายกับกระแสวงจรสั้นของแผง (Isc) และระยะทางจากแผงถึงตัวควบคุม มักเป็น AWG 10-6 สำหรับระยะทางต่ำกว่า 10 เมตรที่ 20-40A

ฉันควรใช้สายทองแดงหรืออลูมิเนียมสำหรับระบบโซลาร์?

สายทองแดงเป็นที่นิยมสูงสำหรับระบบโซลาร์ สายอลูมิเนียมมีความต้านทานสูงกว่า (ต้องหนากว่า 2 ขนาด) เสี่ยงต่อการออกซิเดชันที่จุดต่อ และไม่เหมาะกับขั้วต่อโซลาร์ส่วนใหญ่ ใช้ทองแดงสำหรับสาย DC เสมอ

ฉันจะจัดการกำหนดขนาดสายสำหรับระบบ 48V เทียบกับ 12V อย่างไร?

ระบบแรงดันสูงกว่านำกระแสน้อยกว่าสำหรับพลังงานเดียวกัน (P=V×I) ทำให้ใช้สายบางกว่าได้ โหลด 1,000W ที่ 12V ดึง 83A (ต้องการ AWG 2) ในขณะที่ 48V ดึงเพียง 21A (AWG 10 เพียงพอ) นี่คือข้อดีสำคัญของระบบแรงดันสูง

วิธีใช้เครื่องคำนวณขนาดสายไฟ

ป้อนกระแส (A) ความยาวสายทางเดียว (ม.) แรงดันระบบ (V) และแรงดันตกสูงสุดที่ยอมรับได้ (%) สูตร: VD = (2 × L × I × ρ) / A โดยที่ ρ = 0.0172 Ω·mm²/m สำหรับทองแดง

รักษาแรงดันตกให้ต่ำกว่า 3% เพื่อประสิทธิภาพ แรงดันตกที่สูงกว่าสูญเสียพลังงานและอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ใช้สายที่หนากว่าสำหรับระยะทางยาวหรือวงจรกระแสสูง

วงจร DC ใช้ทั้งสายบวกและลบ ดังนั้นความยาวสายทั้งหมดคือ 2× ระยะทางทางเดียว ใช้ขนาดสายถัดไปที่ใหญ่กว่าค่าต่ำสุดที่คำนวณได้เพื่อความปลอดภัย